LUCIFER

Large Binocular Telescope Near-infrared Spectroscopic Utility with Camera and Integral Field Unit for Extragalactic Research

LUCIFER, de son nom complet le Large Binocular Telescope Near-infrared Spectroscopic Utility with Camera and Integral Field Unit for Extragalactic Research, soit en français « Installation spectroscopique proche infrarouge du Grand Télescope binoculaire avec caméra et unité de champ intégral (IFU) pour la recherche extragalactique », est un instrument utilisé en astronomie sur le télescope appelé Large Binocular Telescope. L'ensemble fait partie de l'Observatoire international du Mont Graham, construit en 1989. Il est situé sur le Mont Graham, dans le sud-est de l'Arizona aux États-Unis.

Généralités

LUCIFER a été mis en service au début 2011 après 10 années de développement et de test. Le sigle correspond à « Instrument pour le Grand Télescope Binoculaire, spectroscopique proche infrarouge avec Caméra et Unité de champ intégral pour la recherche extragalactique^[1] » : il s'agit d'une caméra couplée à un spectrographe qui viennent compléter le télescope. Ce télescope est considéré comme l'un des télescope les plus puissants au monde.

La caméra LUCIFER est reliée au miroir du télescope. Ce télescope a deux miroirs (voir photo ci-dessous) : il existe donc deux LUCIFER (un par miroir), LUCI1 et LUCI2.

L'intérêt de LUCIFER est qu'il s'agit d'un instrument très flexible (choix des caméras et des bandes spectrales) qui combine un grand champ de vision avec la très haute résolution. Le système dispose de trois caméras interchangeables pour l'imagerie et la spectroscopie en différentes résolutions et en fonction des besoins d'observation. Le système est dans un environnement cryogénisé ; il permet de faire des observations de la galaxie et des galaxies situées à l'extérieur. Cela permet de comprendre la formation des étoiles et des planètes. Lucifer est monté au point focal des deux miroirs géants de 8,4 mètres de diamètre du télescope (LBT). Chaque instrument est refroidi à -200 degrés Celsius afin de pouvoir observer dans la gamme de longueur d’onde proche de l'infrarouge.
Richard Green, directeur du Télescope Lucifer et professeur d’astronomie à l’Observatoire Steward de l’Université de l’Arizona déclare : « Avec la très grande puissance de collecte de la lumière du télescope, les astronomes sont maintenant en mesure de recueillir les empreintes spectrales des objets les plus minuscules et les plus éloignés de l’Univers »^[2].

Caractéristiques techniques

LUCIFER opère dans la bande spectrale de 0,9 - 2,5 µm^[3]. La caméra de 4 mégapixels (2048 x 2048) Hawaii IIRG au tellurure de mercure-cadmium de Teledyne, couvre un champ de vue de 4×4 minutes d’arc (en imagerie directe). L'instrument comporte trois caméras numériques : l'imagerie directe, la spectroscopie longue fente et la spectroscopie multi-objets. Deux d'entre elles sont optimisées pour les conditions d’observation limitées tandis que la troisième caméra est prévue pour un grossissement limité par la diffraction : elle est couplée avec le miroir secondaire déformable du télescope. Les trois caméras ont une ouverture numérique respective de 1,9, 3,75 et 30 et fournissent des images de 0,25, 0,12, et 0,015 seconde d'arc/pixel. LUCIFER opère à des températures cryogéniques et est enfermé dans un cryostat de 1,6 m de diamètre et 1,6 m de hauteur. Sa température est abaissée à -200 °C par deux refroidisseurs en cycle fermé^[3].

Les filtres

LUCIFER est équipé de cinq filtres à large bande (z, J, H, K, Ks), 12 filtres à bande moyenne ou étroite et trois réseaux de diffraction différents à haute résolution.

Lucifer comprend 10 masques fixes et jusqu’à 22 masques interchangeables qui peuvent être utilisés pour une spectroscopie multi-objets et à longue fente (système MOS).

Le système MOS

Le MOS est un sous-système de LUCIFER^[4] qui permet d'insérer différents filtres (pour l'observation). Il comprend également une unité d'échange de filtres, située à l'intérieur du cryostat de LUCIFER.

Conception

Les instruments ont été construits par un consortium de cinq institutions allemandes dirigées par le Centre d'astronomie de l'université de Heidelberg, en collaboration avec l'Institut Max-Planck d'astronomie de Heidelberg, l'Institut Max-Planck de physique extraterrestre de Garching, l'Institut d'astronomie de l'université de la Ruhr à Bochum et l'Université de sciences appliquées de Mannheim.

LUCIFER résulte d'une collaboration entre la communauté astronomique italienne (Institut national d'astrophysique), l'université de l'Arizona, l'université d'État de l'Arizona, l'université du Nord de l'Arizona, le LBT Beteiligungsgesellschaft allemand (Institut Max-Planck d'astronomie de Heidelberg, Centre d'astronomie de l'Université de Heidelberg, Institut Leibniz d'astrophysique de Potsdam, Institut Max-Planck de physique extraterrestre de Munich et Institut Max-Planck de radioastronomie de Bonn), l'université d'État de l'Ohio et un groupement de recherche (l'université d'État de l'Ohio, l'université Notre-Dame, l'université du Minnesota et l'université de Virginie).

Origine du nom

Peu d'éléments donnent l'origine du nom de l'instrument : selon un porte-parole de l'université d'Arizona, le nom de LUCIFER signifie « Porteur de Lumière^[5] ». À l'origine, c'est l'un des noms que les Romains donnaient à l' étoile du matin (ou le porteur de lumière), autrement dit la planète Vénus^[6].
Il est à noter que sur le même site, se trouve le télescope du Vatican (Vatican Advanced Technology Telescope) qui fait partie de l'observatoire du Vatican^[7]. Le nom de LUCIFER est probablement un sigle en rapport avec cet autre observatoire.

Controverse

À la suite du baptême de l'instrument du BPT, diverses théories du complot sont apparues sur le réseau internet. En effet, la caméra est généralement confondue avec un télescope et souvent indiquée, à tort, comme étant la propriété du Vatican^[8]^,^[9]. Différentes vidéos ont été publiées sur internet, afin de conforter les théories sur les sectes sataniques au sein du Vatican